11.01.2013

Etologia ćwiczenia IV

Rodzaje uczenia się fakultatywnego (nadobowiązkowego)

1.Warunkowanie klasyczne- np. metodą Pawłowa (wydzielanie śliny w momencie zadziałania bodźca dźwiękowego lub świetlnego)

2.Warunkowanie instrumentalne- wyuczenie pożądanych reakcji poprzez ich wzmocnienie bodźcem biologicznie nieobojętnym

3.Uczenie się przez wgląd (insight)- najwyższa forma uczenia się, właściwa człowiekowi (analizowanie problemu i znalezienie rozwiązania)

4.Uczenie się przez naśladowanie- zapamiętanie zachowania zaobserwowanego aktualnie u innych osobników

Warunkowanie klasyczne

-polega na wytworzeniu reakcji specyficznej, która powstaje wskutek bodźca obojętnego biologicznie dzięki wielokrotnym łączeniu go z bodźcem nieobojętnym biologicznie zwanym bodźcem bezwarunkowy

-zbadane zostało eksperymentalnie po raz pierwszy przez I.P. Pawłowa. W doświadczeniach Pawłowa bodziec warunkowy (np. światło, dźwięk) stosowano wraz z pokarmem (bodziec bezwarunkowy). Szereg powtórzeń tej sytuacji powodowało, że osobnik reaguje wydzielaniem śliny również w sytuacji……….. bodźca warunkowego

Skojarzenie z nagrodą (wzmocnienie pozytywne):

-bodziec bezwarunkowy- pokarm (bodziec atrakcyjny)

-odruch bezwarunkowy- wydzielanie śliny przy podawaniu pokarmu

-bodziec warunkowy-dźwięk dzwonka

-odruch warunkowy- wydzielanie śliny na dźwięk dzwonka

Skojarzenie z karą (wzmocnienie negatywne):

-bodziec bezwarunkowy- wstrząs elektryczny działający na kończynę (bodziec awersyjny)

-odruch bezwarunkowy- zgięcie nogi wywołane bodźcem elektrycznym

-bodziec warunkowy- dźwięk metronomu

-odruch warunkowy- zgięcie nogi wywołane dźwiękiem

W warunkowaniu klasycznym dwa bodźce są skojarzone w taki sposób, że wystąpienie jednego umożliwia przewidywanie drugiego. Dzięki temu zwierzę uczy się przewidywać i przygotowywać się do mających nastąpić zdarzeń.

W warunkowaniu sprawczym (instrumentalnym) zachowanie zostaje skojarzone z jego konsekwencjami, wskutek czego zwierzę uczy się skutecznego zachowania skierowanego na zaspokojenie potrzeby.

Warunkowanie instrumentalne

Twórcą był Thorndike,

-polega na wzmacnianiu bodźcem biologicznie nieobojętnym tej reakcji, którą pragnie się utrwalić

-najpierw wywołuje się reakcję, a następnie wzmacnia ją przez nagradzanie (ćwiczenie za pomocą nagród)

-reakcje niepożądane są karane (ćwiczenie za pomocą kar) lub pozbawianie nagrody (ćwiczenie za pomocą pozbawiania nagrody)

Zasady uczenia się skojarzeniowego (asocjacyjnego)

1.Zasada oboczności

mówi ona, że składowe jakie mają zostać skojarzone, muszą występować obok siebie w tym samym miejscu i czasie. Zwiększanie przerwy między bodźcem warunkowym a bodźcem bezwarunkowym, powoduje że warunkowanie staje się coraz mniej skuteczne.

Skinner stwierdził, że zaledwie kilkusekundowe odroczenie między momentem naciśnięcia dźwigni przez szczura a dostarczeniem pokarmu, zwalnia znacznie tempo wyuczania się reakcji.

2.Zasada powtarzania

Uczenie się kojarzeniowe przeprowadza się drogą powtarzania.

Siła odruchu warunkowego zwiększa się progresywnie wraz z coraz częstszym zestawieniem bodźca warunkowego z bodźcem bezwarunkowym, np. szczur uczący się w labiryncie redukuje ciągle liczbę swoich błędów w każdej kolejnej próbie, aż w końcu bez wahania pokonuje labirynt i dobiega do skrzynki, gdzie czeka na niego pożywienie.

3.Zasada generalizacji (uogólniania)

Pojęcie generalizacji dotyczy tego, że zwierzę uwarunkowane na jeden bodziec (np. dźwięk o częstotliwości 1000 Hz), reaguje także na inne podobne bodźce, jednakże w mniejszym stopniu. Im bardziej różni się dany ton od bodźca…………………………. Zdolność wywołania

4.Zasada różnicowania (dyskryminacji)

Cecha odwrotna w stosunku do generalizacji. U zwierząt można wyrobić rozróżnienie bodźców podobnych, jeżeli nagroda będzie następstwem tylko jednego szczególnego bodźca.

5.Zasada wzmacniania

Określa proces mający zasadnicze znaczenie przy zwiększaniu siły odruchu warunkowego.

Wzmocnieniem jest stosowanie bodźca bezwarunkowego, które jest konieczne dla wzmożenia i utrzymania reakcji warunkowej. Wzmocnienie może być pozytywne lub negatywne np. głodne zwierzę reaguje na dany bodziec lub wykonuje jakieś działanie, ponieważ w przeszłości takie zachowanie się zostało skojarzone z zaspokojeniem głodu. Jeżeli nagroda została odjęta, wyuczona reakcja skojarzona jest z …………. Wtedy mamy do czynienia z……………………

6.Zasada wygasania

-jeżeli przerwie się nagradzanie odruchu warunkowego, zacznie on słabnąć i w końcu ustaje

-przy powtarzającym się stosowaniu samego bodźca warunkowego siła odruchu warunkowego maleje w sposób ciągły

-wygasanie prowadzi więc do........................ lub zakłócenia odruchu

Uczenie się przez naśladowanie

-zapamiętanie zachowania zaobserwowanego aktualnie lub wcześniej u innych osobników

-to przejęcie cudzego zachowania i przejawianie go później bez obserwowania wzoru

-to uczenie jest powszechne w przyrodzie; w ten sposób zwierzęta drapieżne uczą się zdobywać pożywienie (zabijać ofiarę), jest powszechne u ptaków śpiewających na………………………………….. występuje u ……………………………

Uczenie się przez wgląd

Najwyższa forma uczenia się, właściwa człowiekowi (analizowanie problemu i znalezienie rozwiązania)

Wgląd jest reorganizacją poprzedniego doświadczenia i polega na tzw transferze niespecyficznym, czyli nagłym przeorganizowaniu uprzedniego doświadczenia i przeniesienia go na aktualną sytuację ( …………………………. Elementów……………. I w poprzednich………………….)

Informacje docierające do zwierząt można rozpatrywać w kilku aspektach:

-rodzaje informacji, jakie zwierzęta mogą uzyskiwać

-sposób odbioru informacji

- przetwarzanie informacji

-przesyłanie informacji

Informacje ze środowiska można zaliczyć do 3 kategorii;

-energia elektromagnetyczna i cieplna (światło, promieniowanie podczerwone, bodźce termiczne-ciepło i zimno, bodźce elektryczne, bodźce magnetyczne)

-energia mechaniczna i siła (dźwięk i echolokacja, dotyk i wibracja, ucisk, przyciąganie, bezwładność)

-inf o oddziaływaniach chemicznych (smak, węch, wilgotność)

Receptory

Wyspecjalizowane komórki lub zakończenia włókien nerwowych odbierające bodźce i przekształcają je w pobudzenie nerwowe.

Przetwarzają energię działających bodźców w energię impulsów nerwowych.

Charakteryzują się dużą zdolnością wybiórczego reagowania na bodźce reagujące na organizm (np. narządu wzroku nie można pobudzić falami akustycznymi i odwrotnie, receptor słuchowy nie reaguje na bodźce świetlne)

Cechy receptorów:

-

-

Budowa receptorów zależy od typu energii jaką są pobudzone:

Podział receptorów ze względu na rodzaj energii, na którą są wrażliwe:

-mechanoreceptory- odbierają bodźce mechaniczne- dotyk, ucisk

-fotoreceptory- reagują na światło (bodźce elektromagnetyczne o określonym zakresie długości fali)

-termoreceptory- reagują na bodźce termiczne

-chemoreceptory- odbierające zmianę składu chemicznego środowiska (smakowe, węchowe)

Rodzaje bodźców działających na receptory

1.Bodźce swoiste (specyficzne)- na nie dany receptor jest najbardziej wrażliwy (najniższy prób pobudliwości receptora)

2.Bodźce nieswoiste (niespecyficzne)- mogą pobudzać receptory, ale próg pobudliwości dla nich jest o wiele wyższy. Większość receptorów reaguje na działanie silnych bodźców mechanicznych, np. przy uderzaniu gałki ocznej zawsze powstaje wrażenie wzrokowe. To zjawisko zachodzi zgodnie z prawem Swoistej Energii Zmysłów (prawo Mullera)

Głosi ono, że:

Każdy receptor może być pobudzony nie tylko przez adekwatny dla niego bodziec, lecz także przez inne bodźce (jeżeli są one dostatecznie silne), we wszystkich jednak przypadkach rodzaj powstającego wrażenia jest taki jak rodzaj receptora, na który zadziałał bodziec.

Receptory można sklasyfikować wg różnych kryteriów

Najbardziej powszechną i użyteczną klasyfikacją jest klasyfikacja pod względem funkcji, jakie spełniają w organizmie.

Jest to tzw czynnościowa klasyfikacja receptorów

-receptory wewn- informujące o zjawiskach wewnątrzustrojowych

-receptory zewn- informujące o zdarzeniach zewnętrznych

Receptory wewnętrzne

-trzewne

-proste receptory mechaniczne, chemiczne i termiczne, znajdujące się wewnątrz organizmu

-informują o stopniu rozszerzenia płuc, żołądka, serca

-o chemicznych i termicznych zmianach substancji znajdujących się narządach wewn

-bólowe

-informują o uszkodzeniu tkanek ciała

-pełnią funkcję ochronną (wrażenie bólu służy ochronie organizmu), ostrzegając go przed szkodliwymi bodźcami; są to zakończenia cienkich włókien nerwowych

-wewnątrzmózgowe

-rejestrują temp i skład chem płynów naczyniowych, komorowych i międzytkankowych wewnątrz ośrodka układu nerwowego

Receptory relacyjne

-postawy ciała (posturalne) wśród nich wyróżnia się

-receptory przedsionkowe, które rejestrują położenie głowy w stosunku do kierunku działania siły ciężkości

-kinestetyczne (proprioreceptory)rejestrują zmiany pozycji poszczególnych części ciała względem siebie (wyst w skórze, mięśniach i stawach)

-kontaktowe (eksteroreceptory)- są zlokalizowane w skórze, reagują na bezpośredni kontakt organizmu z czynnikami zewnętrznymi, są to r. dotyku, temp, smakowe, bólowe

-zdalne (telereceptory)- przekazują inf o przedmiotach i zdarzeniach znajdujących się lub zachodzących w pewnej odległości od organizmu. U kręgowców telereceptory są złożonymi, parzystymi narządami mieszczącymi się w przedniej części ciała, są to;

-narząd węchu- telereceptor chemiczny

-narząd słuchu- telereceptor mechaniczny

-narząd wzroku- telereceptor optyczny

Percepcja- (spostrzeganie) odbieranie bodźców zewnętrznych przez receptory

Recepcja- zjawisko, dzięki któremu energia bodźca zostaje zamieniona w energię procesu nerwowego. Energia ta w postaci impulsów jest przenoszona do odpowiednich ośrodków nerwowych. Wyróżnia się receptory o prostej budowie oraz receptory bardzo złożone. Receptor w najprostszej formie składa się z delikatnych rozgałęzień nerwu aferentnego, na które bezpośrednio oddziaływają czynniki bodźcowe. Natomiast bardziej złożone receptory mają złożoną strukturę. Można wyróżnić w nich 3 powszechnie występujące elementy

Zwierzęta różnych gat różnią się pod względem:

-budowy poszczególnych receptorów

-czułości tych receptorów (rozróżnianie bodźców oddzielnych ale bardzo podobnych)

-zakresu odbieranych bodźców (zwierzęta żyjące w tym samym środowisku mogą rejestrować i reagować na inny rodzaj bodźców co wpływa na ich mechanizmy zachowań)

Zdolność odbioru bodźców różnią się nie tylko między poszczególnymi gatunkami ale także między osobnikami tego samego gat.

Próg pobudliwości- najmniejsza siła bodźca powodująca pobudzenie (stan czynny)

Wielkość bodźca nie ma wpływu na wielkość potencjału czynnościowego. Jeżeli siła bodźca jest większa (nawet wielokrotnie) od wartości progowej to wywołany potencjał pozostanie na stałym poziomie.

Zasada „wszystko albo nic”

Bodziec albo wywołuje potencjał czynnościowy o pełnej sile albo nie wywołuje go wcale

Dla różnych wielkości siły bodźca wielkość potencjału czynnościowego jest stała, natomiast zmienia się częstotliwość tego potencjału. Wskaźnikiem siły bodźca jest zmiana częstotliwości potencjałó czynnościowych w aksonie komórki czuciowej.

Przesyłanie informacji

Podczas przesyłania inf są one porządkowane na różnych poziomach:

-neuronu czuciowego

-włókien nerwowych

- ośrodkowego układu nerowego

Porządkowanie inf jest konieczne, jeżeli wszystkie inf dochodzące do narządów zmysłu byłyby przekazywane do centralnego układu nerwowego, to byłoby ich tak dużo, że niemożliwe byłoby ich opanowanie i wykorzystanie, muszą zostać poddane selekcji, filtrowaniu i przetwarzaniu na kilku………………………. Prowadzących do mózgu.

Kodowanie inf przyjętej przez receptor

Aby powstało pobudzenie, bodziec musi mieć odpowiednią siłę (intensywność) nazywaną wartością progową. Bodziec o małej sile nie powoduje pobudzenia (nie dochodzi do powstania potencjału czynnościowego, gdy bodziec przekroczy wartość progową, wtedy w receptorze powstaje potencjał czynnościowy).

Rola bodźców w sterowaniu zachowaniem

-uruchamianie reakcji zachowawczych

-modyfikacja zachowań

-hamowanie

Przykłady bodźców:

-motywujące- podnoszące poziom popędu (np. zapach pożywienia), wyzwalające cechy morfologiczne (sytuacje i sygnały doprowadzające do pobudzenia ośrodków mózgowych sterujących popędami- strach, wściekłość, zachowania agonistyczne, opiekuńcze)

-orientujące- dźwięki do echolokacji

-synchronizujące (temp otoczenia, światło wyznacza rytm biologiczny)

-informujące (bodźce wizualne, np. ustawienie uszu)

-dezorientujące (imitują właściwości innych gat. )-cechy morfologiczne- barwa odstraszająca, drażniące wydzieliny-feromony